《单片机原理及应用 (4)》课程教学大纲

《单片机原理及应用》课程教学大纲课程代码：ABJD0616课程中文名称:单片机原理与应用课程英文名称：SingleChipMicro-ComputerPrincipleandApplication课程性质：专业方向限选课程学分数：3学分课程学时数：48学时（32+16）授课对象：电子信息工程专业本课程的前导课程：电路，模拟电子技术、数字电子技术一、课程简介本课程是电子信息工程专业本科生的专业方向限选课。通过本课程的学习，使学生初步掌握51系列单片机的片内结构、工作原理、接口技术、串行通讯等基本理论，并具备一定的单片机系统软硬件设计和开发的基本技能。本课程是在学生学完电子技术类基础课程后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的一门课程。其任务是掌握单片机原理、结构、单片机指令系统、程序设计、接口技术，串行通讯等知识。二、教学基本内容和要求（一）微型计算机基础教学内容：单片机的内部结构、单片机的基本原理、单片机的分类及发展、单片机在工业控制中的应用。基本要求：对单片机有了一个感性认识。（二）MCS-51单片机结构与时序教学内容：单片机结构及信号引脚、单片机的工作方式、单片机时序。基本要求：理解单片机芯片的硬件结构。重点：单片机结构及信号引脚、单片机的内部存储器。难点：单片机的内部存储器。（三）MCS-51单片机指令系统教学内容：概述和寻址方式、数据传送指令、算术逻辑运算和移位指令、控制转移和位操作指令。基本要求：熟悉111条指令。重点：熟悉111条指令。难点：熟悉111条指令。（四）汇编语言程序设计教学内容：汇编语言的构成、汇编语言源程序的设计与汇编、简单程序与分支程序设计、循环与查表程序设计、子程序与运算程序设计。基本要求：熟悉单片机程序设计的方法。重点：各种类型的程序设计技巧及方法。（五）半导体存储器教学内容：半导体存储器基础、只读存储器、随机存取存储器、MCS-51和外部存储器的连接。基本要求：了解单片机系统扩展及结构；了解单片机存储器扩展与编址技术；理解单片机程序存储器扩展；理解单片机数据存储器扩展；理解存储器综合扩展；了解单片机存储器系统的特点和使用。重点：理解单片机程序存储器扩展；理解单片机数据存储器扩展；理解存储器综合扩展。难点：理解存储器综合扩展。（六）MCS-51中断系统教学内容：中断的定义和作用、MCS-51中断系统、中断控制器8259A。基本要求：理解单片机中断系统；理解MCS-51对外部中断源的扩展。重点：理解单片机中断系统。难点：MCS-51对外部中断源的扩展。（七）并行I/O接口教学内容：概述、MCS-51内部并行I/O端口及其应用、并行I/O接口芯片、MCS-51并行I/O端口的扩展、MCS-51对LED/LCD/键盘的接口、MCS-51内部定时器/计算器。基本要求：了解单片机为什么需要I/O扩展；熟悉单片机I/O扩展原理；熟悉单片机I/O扩展芯片；理解简单的单片机I/O扩展；了解8255A可编程通用并行接口芯片；理解单片机键盘接口技术；理解单片机动态显示技术；理解单片机的定时器/计数器。重点：理解简单的单片机I/O扩展；理解单片机键盘接口技术；理解单片机动态显示技术；理解单片机的定时器/计数器。难点：理解单片机并行I/O接口的扩展。（八）MCS-51对A/D和D/A的接口。教学内容：D/A转换器、MCS-51对D/A的接口、A/D转换器、MCS-51对A/D的接口。基本要求：了解A/D和D/A转换原理：掌握A/D和D/A转换器的引脚及内部结构；理解单片机与A/D和D/A转换器的连接。重点：理解A/D和D/A转换器的引脚及内部结构；难点：理解单片机与A/D和D/A转换器的连接。（九）MCS-51的串行通信教学内容：串行通信基础、MCS-51的串行接口、MCS-51的串行的应用。基本要求：了解单片机串行通信特点；理解单片机串行通信原理；理解查询法单片机串行通信设计；理解中断法单片机串行通信设计；重点：理解单片机串行通信原理；理解查询法单片机串行通信设计；理解中断法单片机串行通信设计。难点：理解中断法单片机串行通信设计；熟悉串行通信抗干扰技术。三、实验教学内容及基本要求教学内容：在以下实验中选做16学时实验（一）单片机I/O口应用实验（2学时）掌握单片机P3口、P1口简单使用，学习延时程序的编写和使用，掌握工业顺序控制程序的简单编写和中断的使用。（二）并行I/O接口8255应用与I/O口扩展实验（2学时）了解8255芯片的结构及编程方法，学习在单片机系统中扩展简单I/O口的基本方法。（三）A/D转换与D/A转换实验（2学时）掌握A/D转换与D/A转换与单片机的接口方法、了解A/D芯片0809和D/A转换芯片0832转换性能及编程方法、通过实验了解单片机如何进行数据采集、了解单片机系统中扩展D/A转换芯片的基本方法。（四）键盘显示控制器8279应用实验（2学时）掌握8031系统中扩展8279键盘显示接口的方法、掌握8279工作原理和编程方法。（五）步进电机控制与直流电机调速实验（2学时）了解步进电机控制的基本原理、掌握步进电机转动的编程方法、掌握直流电机的驱动原理、了解直流电机调速的方法。（六）电子音响实验（2学时）了解计算机发出不同音调声音的编程方法（七）继电器控制实验（2学时）掌握用继电器控制的基本方法和编程。（八）数据存贮器扩展实验（2学时）学习片外存贮器扩展方法、学习数据存贮器不同的读写方法。（九）8031单片机串行口通信实验（2学时）掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通信程序编制方法、了解实现串行通信的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议、掌握双机通信的原理和方法、了解PC机通信的基本要求、了解掌握16C550的原理和应用，编写程序使单片机通过16C550（十）串行A/D转换器与D/A转换器应用（2学时）了解掌握8位A/D转换TLC549的应用、了解掌握10位串行D/A转换器TLC5615应用。（十一）RS485接口与USB接口应用实验（2学时）掌握单片机双机通信原理、采用RS485通信接口，实现双机收发通信、了解掌握USB接口芯片CH375的原理及应用、编制程序使单片机通过CH375芯片与PC机通信。（十二）16X16LED点阵显示与128X64LCD液晶显示实验（2学时）掌握单片机与LED点阵显示器之间及与液晶显示器之间的接口设计与编程、利用LED点阵显示器和点阵式液晶显示器显示汉字或图形。基本要求：实验前仔细预习，实验时能独立完成实验，实验后认真书写实验报告，并对实验结果进行分析。四、教学方法与手段教学方法将课程教学改革与现代教育理念紧密结合，建立了一套在课堂教学、课后学习辅导、实验教学与开放式管理的有效机制。采用启发式、讨论式等多种行之有效的教学方式，通过现代网络技术和通讯技术加强师生之间、学生之间的交流，引导学生独立思考，强化科学思维的训练。教学手段课程教学中运用现代教学媒体和网络辅助教学，使学生在不同教学环节中，系统学习和掌握先进技术，受到素质、能力和创造力的锻炼和培养。适当开设实验教学，促进学生动手能力的提高，激发学生学习的智力和潜能，调动学生学习的主动性和积极性。五、各教学环节学时分配章节（或内容）讲课实验作业量合计微型计算机基础222MCS-51单片机结构与时序444MCS-51单片机指令系统646汇编语言程序设计444半导体存储器4246MCS-51中断系统2244并行I/O接口4448MCS-51对A/D和D/A的接口3447MCS-51的串行通信3447合计321648六、考核方式与成绩评定标准1、考核方法出勤10%，作业10%，实验20%，期末